漸漸習慣了現代生活的美國隊長(cháng)史蒂夫·羅杰斯（克里斯·埃文斯暫無(wú)內容Chris暫無(wú)內容Evans暫無(wú)內容飾），在一次行動(dòng)后隱隱嗅到神盾局內部所彌漫出來(lái)的兇險氣味。而當得知神盾局正秘密進(jìn)行的“洞察計劃”后，他更為此感到憤怒。某天，神盾局指揮官尼克-法瑞（塞繆爾·杰克遜暫無(wú)內容Samuel暫無(wú)內容L.暫無(wú)內容Jackson暫無(wú)內容飾）遭到一群武裝分子襲擊，他拼盡全力將一支U盤(pán)交到美國隊長(cháng)手中，這里面藏著(zhù)該局二戰以來(lái)最重要且最可怕的秘密。在此之后，美國隊長(cháng)因涉嫌殺害尼克而遭到前局長(cháng)亞歷山大·皮爾斯（羅伯特·雷德福/Robert暫無(wú)內容Redford暫無(wú)內容飾）的通緝和追殺，逃亡中他得到黑寡婦（斯嘉麗·約翰遜暫無(wú)內容Scarlett暫無(wú)內容Johansson暫無(wú)內容飾）和退伍老兵“獵鷹”（安東尼·麥凱暫無(wú)內容Anthony暫無(wú)內容Mackie暫無(wú)內容飾）的幫助。